Question

Как надо изменить температуру и давление, чтобы увеличить выход продуктов в следующей промышленно важной реакций: СО(г) + 2H2(г) = СН3OH(г) + Q

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Как надо изменить температуру и давление, чтобы увеличить выход продуктов в следующей промышленно важной реакций: СО(г) + 2H2(г) = СН3OH(г) + Q

Проще  всего  было  увеличить  концентрацию  водорода.  Увеличение

концентрации  водорода  в 2 раза,  не только бы  сместило бы  равновесие  данной  системы  в сторону  прямой  реакции, но увеличило  бы  при  прочих  равных  условиях  скорость  реакции  в 4 раза.

Рассмотрим,  как повлияет  на  равновесие  данной  системы  изменение  температуры.  Прямая  реакция  экзотермическая,  поэтому   требуется  проводить  реакцию  при возможно  более  низкой   температуре.   Тогда  равновесие  сместится  в сторону  прямой  реакции.

Реакции  протекает  при  уменьшении  объема  системы,  отсюда  увеличение  внешнего  давление  вызовет  сдвиг  равновесия  в сторону   прямой   реакции.

Answer 2

Для увеличения выхода продуктов в данной реакции необходимо применить принцип Ле-Шателье и изменить условия температуры и давления в соответствии с эффектом, который эта реакция обычно демонстрирует.

Данная реакция представляет собой синтез метанола (CH3OH) из угарного газа (CO) и водорода (H2):

СО(г) + 2H2(г) = СН3OH(г) + Q

Выход продуктов в данной реакции можно увеличить, сдвигая её равновесие вправо (в сторону образования метанола). Для этого вы можете изменить температуру и давление в соответствии с эффектом, который оказывает воздействие на равновесие.

1. Изменение температуры:

В данной реакции образование метанола является экзотермическим процессом (освобождает тепло). Согласно принципу Ле-Шателье, повышение температуры уравновешивает реакцию в сторону образования продуктов (в данном случае, метанола), так как реакция пытается скомпенсировать добавление тепла. То есть, чтобы увеличить выход продуктов, следует снизить температуру.

2. Изменение давления:

Уравнение реакции показывает, что водород (H2) участвует с коэффициентом 2, тогда как оксид углерода (CO) - с коэффициентом 1. Следовательно, увеличение давления также будет способствовать образованию метанола, так как это позволит компенсировать неравенство в коэффициентах. Увеличение давления может способствовать увеличению концентрации веществ на стороне продуктов.

Однако следует помнить, что изменение температуры и давления может также оказать влияние на кинетику реакции (скорость её протекания), а также на эффективность использования реакционного оборудования. Поэтому необходимо учитывать все аспекты при выборе оптимальных условий.

Для более точного определения оптимальных условий реакции (температуры и давления) рекомендуется провести дополнительные исследования и эксперименты, возможно, с использованием компьютерных программ для моделирования химических процессов.